Nature重磅:大脑越老越好用,认知功能提升?

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导读

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Nature重磅:大脑越老越好用,认知功能提升?

大脑衰老不必怕?两大关键功能提升!

常有人用“暮气沉沉”形容老人,意指他们行动不变、反应迟缓。历史研究也表明,年龄增长会多方面损害认知功能,降低记忆能力、学习能力等[1]。

但是,近日研究表明,老年人的两大关键认知功能强于年轻人[2],而这些功能正是记忆、自控、方向感、数学、阅读等行为的基础。该文章于2021年8月19日发布于Nature Human Behaviour上。

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研究人员分析702名58-98岁的中老年受试者,并依据经典脑部功能理论[3]评估了年龄对大脑认知功能的影响,主要考虑警觉、定位、执行控制(Alerting,Orienting、Executive control)三大关键系统,追踪了受试者对外界信号作出反应、确定最重要信息、做事时保持专注的能力

举例来说,开车时看到前方有路口,并做好刹车准备,就要用到警觉系统;这时注意到窗外走过的行人,就是定向系统的功劳;开车时保持专注,不去看天上的飞鸟,就要依赖执行控制系统[4]。

研究结果几乎颠覆了此前结论。此次研究表明,衰老仅伤害大脑警觉系统,让人反应迟缓,但58岁之后,人类定位系统、执行控制系统功能都有提升,该趋势还可能一直延续。

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最新研究结果(右)与此前结果对比,

年龄增长反而提升专注度和重要信息提取能力

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细胞再生障碍已突破,器官重建在眼前?

人类的许多健康问题,都与组织细胞再生能力有限脱不开干系[5]。困扰60%以上老年人的听觉衰退,就与内耳毛细胞(一种感知、传导声音信号的重要细胞)的损失以及无法再生有关[6]。

近日发布在Developmental Cell上的文章表示,科学家发现内耳毛细胞难以再生的关键或在于表观遗传,其底层原因包括增强子H3K4me1的缺失,且靶向该位点的治疗成功保存了小鼠内耳细胞再生能力。

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研究主要关注新生小鼠,分析其转录组、染色质、组蛋白修饰等状况,因为这一阶段的小鼠仍保有内耳毛细胞再生的能力。科学家们由此发现,内耳毛细胞再生不仅受H3K27ac因子激活、受H3K27me3因子抑制,还与组蛋白修饰H3K4me1有关

研究人员发现,H3K4me1水平随年龄增长逐渐下降,且能激活再生过程中的关键基因,可能是内耳毛细胞再生的关键。H3K4me1去甲基化受到抑制后,有分化再生能力的细胞明显增多。

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研究人员表示,类似的表观遗传修饰,或许也影响着视网膜、肾脏、心脏的修复和再生。或许在不远的未来,基因疗法或相关药物真能实现器官“永生”!

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老年还能过目不忘,墨鱼竟是长寿榜样?

90岁时,我们还能记住昨天晚饭的菜色吗?答案或许有些难说。

但近日剑桥大学研究者表示,有的动物做得到。即使是22-24个月大,接近极限寿命的衰老墨鱼,还能清晰记得上一顿饭的时间、地点、内容,如此强大的记忆力在死前2-3天才会逐渐衰退[7]。

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参与试验的墨鱼共有24条,分别是10-12个月大的亚成年墨鱼,和22-24个月大的老年墨鱼。此后,研究人员定时在早中晚三个时段、在三个不同区域、随机投放不同的食物,观察墨鱼们对投食相关信息的记忆能力。

研究结果发现,墨鱼的记忆力几乎不受衰老影响,不管年轻还是年老,成功记住进食地点、内容的概率都高达80%。更惊人的是,老年墨鱼的学习能力强于年轻个体,可以更快记住相同内容,所需的时间短2.3天。

研究人员表示,人类脑中负责学习、记忆的区域是海马体,而墨鱼的结构和人类相差较大,没有海马体这一结构,担起记忆工作的是垂直叶。这或许正是墨鱼记忆强大、越老越灵光的原因。

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参考文献

[1] Nyberg, L., L vdén, M., Riklund, K., Lindenberger, U., & B ckman, L. (2012). Memory aging and brain maintenance. Trends in cognitive sciences, 16(5), 292�C305. https://doi.org/10.1016/j.tics.2012.04.005

[2] Verssimo, J., Verhaeghen, P., Goldman, N. et al. Evidence that ageing yields improvements as well as declines across attention and executive functions. Nat Hum Behav (2021). https://doi.org/10.1038/s41562-021-01169-7

[3] Petersen, S. E., & Posner, M. I. (2012). The attention system of the human brain: 20 years after. Annual review of neuroscience, 35, 73�C89. https://doi.org/10.1146/annurev-neuro-062111-150525

[4] Key mental abilities can actually improve during aging. (2021, August 19). EurekAlert! https://www.eurekalert.org/news-releases/925398

[5] Tao, L., Yu, H. V., Llamas, J., Trecek, T., Wang, X., Stojanova, Z., Groves, A. K., & Segil, N. (2021). Enhancer decommissioning imposes an epigenetic barrier to sensory hair cell regeneration. Developmental Cell. Published. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2021.07.003

[6] Heyworth, C. (2021, August 18). Sensory cell regeneration has implications for hearing loss. Longevity.Technology. https://www.longevity.technology/sensory-cell-regeneration-has-implications-for-hearing-loss/

[7] Schnell, A., Clayton, N., Hanlon, R., & Jozet-Alves, C. Episodic-like memory is preserved with age in cuttlefish. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences https://doi.org/10.17863/CAM.72652

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